Te oczy mogą

Ryby z rodziny Latarnikowatych (Priacanthidae) mogą wyglądać na permanentnie zdziwione, ale ewolucja nie dla krotochwili wyposażyła je w oczy o średnicy przekraczającej czasami połowę długości ich głowy.

latarnik researcharchive.calacademy.org
Zdjęcie ze strony researcharchive.calacademy.org

Latarnikowate żyją w tropikalnej strefie Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego. Żywią się skorupiakami, głowonogami i mniejszymi rybami wędrując za nimi w nocy ku górnym warstwom oceanu, a w dzień schodząc na głębokość do 500m, gdzie panuje niemal absolutna ciemność. I to jest główna przyczyna dla której ich oczy stały się tak wielkie. Innym ważnym przystosowaniem jest błona odblaskowa (tapetum lucidum), która wyściela dno oka. To rozwiązanie jest powszechne u bezkręgowców i kręgowców, szczególnie tych które polują w nocy lub bywają ofiarami nocnych drapieżników. Właśnie dzięki tapetum lucidum możemy obserwować w świetle latarki intensywny odbłysk oczu psów, jeleni czy krokodyli*. Błona odblaskowa zbudowana jest z komórek zawierających zorganizowane strukturalnie substancje odbijające światło, takie jak trójglicerydy, barwniki czy kwas moczowy. Jednak najbardziej efektywnym lustrem wydaje się krystaliczna guanina, która u latarnikowatych ułożona jest w 18 – 27 warstwach poprzedzielanych cytoplazmą, a wielkość przerw precyzyjnie odpowiada ¼ długości fali świetlnej (640nm) docierającej w głębiny, dzięki czemu lustro jest jeszcze bardziej efektywne.

Latarnik Priacanthus tayenus by Randall, J.E.
Latarnik Priacanthus tayenus © Randall, J.E. zdjęcie z domeny publicznej

 

* Człowiek, jak i wszystkie naczelne, kangury i np. wiewiórki, jest pozbawiony tapetum lucidum. To dlatego na nocnych zdjęciach nasze oczy świecą słabo i na czerwono.

 

Zdjęcie w nagłówku: © Victor Núñez; http://www.checkthesea.com

 

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

 

Ollivier F. J. i inni: Comparative morphology of the tapetum lucidum (among selected species); Veterinary Ophthalmology 2004

Wang R.T. i inni: Studies on the Eyes of Bigeyes (Teleostei Priacanthidae) with Special Reference to the Tapetum Lucidum; Proc. R. Soc. Lond. B 1980

Starnes W.C. Priacanthidae, bigeyes; FAO

Fishbase

 

Ryba która odkryła marketing

Dumne dwunogi z rzędu naczelnych roszczą sobie prawa do tytułu największego osiągnięcia ewolucji zupełnie bezpodstawnie. Jedna po drugiej padają tezy o wyjątkowych zdolnościach  naszego gatunku do tworzenia społeczeństw, narzędzi, komunikacji, inteligencji, kooperacji czy strategii. Jeśli chodzi o wpływ na biosferę, to ambitnie ścigamy sinice w konkurencji zmiany składu atmosfery. Dla przypomnienia – jakieś 2,5 mld lat temu masowy rozwój bakterii fotosyntetyzujących – sinic właśnie – doprowadził do zatrucia atmosfery tlenem i fundamentalnej zmiany warunków życia na planecie. Ale wróćmy do tematu.

Na każdym chyba uniwersytecie jest wydział lub chociaż katedra marketingu. Jakże to ludzki wynalazek, dzięki któremu każdy czuje się raz hołubiony, kiedy indziej nabijany w butelkę, oszukiwany. A okazuje się, że podobnie jak inne nasze „wyjątkowe” zdolności, marketing mógł powstać zanim nasi przodkowie nie tylko zeszli z drzew, ale zanim wyszli z oceanów.

Pięknym przykładem zróżnicowanych strategii marketingowych są zachowania wargatków, które pośród barwnych raf zajmują się obsługą sanitarną ryb. Każdy może liczyć na obsługę – ogromny drapieżnik, drobny zjadacz glonów, płetwonurek… Wargatki, czasami całe ich zespoły rodzinne, zajmując określone terytorium czekają na swoich klientów, którzy z ulgą i przyjemnością pozbywają się pasożytów ze skóry, skrzel i paszcz. Usuwają także zniszczone łuski i w razie potrzeby oczyszczają zranienia. Dla nich korzyść bezdyskusyjna, dla wargatków posiłek z dostawą do domu. Symbioza. Sielanka.

Wrasse the wild coast blog Gregory R. Mann
Wargatki w akcji. © Gregory R. Mann źródło: the wild coast blog 

 

A jednak wargatki to dranie. Widłonogi, pijawki, nicienie i inne tałatajstwo jakie dręczy klientów tych rafowych SPA to dla czasami za mało. Od czasu do czasu wargatek lubi sobie skubnąć skrzelko, czy kawałek zdrowej skóry. W takiej sytuacji klient może zakarbować sobie, że „w tym SPA tną okropnie”. Może zaatakować, zrobić zamieszanie, które zniechęci innych klientów, albo przynajmniej poszukać sobie innego SPA.

 

I tutaj do głosu dochodzi zróżnicowana strategia marketingowa, którą zaobserwowano podczas fascynujących badań prowadzonych zarówno w akwariach jak i w naturalnym środowisku. Jeżeli klient należy do gatunku o rozległym terytorium, wargatek będzie delikatny, zapewniając sobie lojalność klienta, który mógłby przenieść się do konkurencji. Będzie też obsługiwać takich klientów poza kolejnością gdy na usługi czeka kilka ryb. Jeżeli zaś klient ma w zwyczaju nie oddalać się zanadto i jest skazany na jednego tylko czyściciela, będzie skubany znacznie częściej. Oskubany klient często wykonuje pozorowany atak na nieuczciwego wargatka, albo zwyczajnie ucieka. Obie te sytuacje budują czyścicielowi negatywny PR i jeżeli do SPA ustawiają się kolejki ryb, kolejni klienci zwyczajnie mogą odpłynąć do konkurencji. Wobec tego wargatki znacznie rzadziej dopuszczają się oszustw przy świadkach. Innym występkiem wargatków jest podkradanie się do konkurencyjnego SPA i bezczelne skubanie klientów podczas chwilowej nieobecności właściciela. Zawsze jest szansa, że zrażeni klienci trafią do oszusta. U wargatków zaobserwowano także strategię godzenia się z klientami. Osobnik poprzednio oskubany jest traktowany przy następnej wizycie ze szczególną troską. Wargatki robią przy tym coś zaskakującego: bez wyraźnej natychmiastowej korzyści dla siebie wykonują klientowi relaksacyjny masaż grzbietu przy pomocy płetw.

wrass keoki stender reefbuilders com
Czuła opieka nad klientem. © Keoki Stehder. źródło reefbuilders.com

Wargatki (Labroides) to rodzaj ryb obejmujący 6 opisanych gatunków o podobnym wyglądzie i znaczeniu ekologicznym. Stwierdzono, że na rafach gdzie brakuje wargatków, bytuje do 37% mniej ryb i 23% mniej gatunków, a także zapływa o 65% mniej ryb spoza rafy. Z kolei w akwariach morskich są bardzo trudne w utrzymaniu wobec braku pasożytów nękających ryby. Tylko nieliczne osobniki są w stanie przestawić się na karmę akwarystyczną,

Wargatki dorastają do kilkunastu centymetrów. Ich specjalne uzdolnienia strategiczne odzwierciedlają się w odmienności mózgu – rybki te mają powiększone międzymózgowie, w którym zlokalizowane są ośrodki zawiadujące podejmowaniem decyzji.

Tutaj któtki film z wargatkami i rekinem

 

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Chojnacka D. i inni: Relative Brain and Brain Part Sizes Provide Only Limited Evidence that Machiavellian Behaviour in Cleaner Wrasse Is Cognitively Demanding; PLoS One 2015

Gingins S. i inni: Mutualistic cleaner fish maintains high escape performance despite privileged relationship with predators; Proc. R. Soc. B 2017

Waldie P.A. i inni: Long-term effects of the cleaner fish Labroides dimidiatus on coral reef fish communities; PLoS One 2011

Tomasz Kijewski

Zdjęcie w nagłówku pochodzi z serwisu photosous-marine.com

Smukleń pryskacz

Ta niewielka ryba z rodziny smukleniowatych pochodzi z Amazonii. Zasięg występowania gatunku obejmuje także m in. Surinam i Gujanę francuską, wobec czego niektórzy systematycy dopatrują się dwóch blisko spokrewnionych gatunków o zróżnicowanym ubarwieniu. Niezależnie od dyskusji naukowców, smuklenie (Copelia arnoldi, C. carsevennensis) mają taki sam tryb życia. Lubią trzymać się w pobliżu powierzchni wody, gdzie polują na owady i inne drobne bezkręgowce. Ładna sylwetka i barwne płetwy przyczyniły się do zainteresowania akwarystów tymi rybami, chociaż nie każdy posiadacz szklanego zbiornika jest w stanie zorganizować im optymalne warunki do rozmnażania. Smuklenie bowiem mają obyczaj składać jaja ponad wodą. W naturalnych siedliskach występują najchętniej w miejscach gdzie nad wodą zwieszają się rozmaite rośliny. Samiec wielokrotnie wyskakuje z wody, by znaleźć odpowiednie miejsce nie wyżej niż kilkanaście cm nad powierzchnią. To miejsce ogłasza swoim terytorium i broni go przed innymi samcami. Gdy pojawi się samica, która uzna go godnym partnerem, zaczyna zaczyna się niezwykłe widowisko. Wraz samcem wyskakują, przywierają brzuchem do liścia zaczepiając się płetwami brzusznymi i w ciągu kilku sekund samica składa około 10 ziaren ikry, która niezwłocznie jest zapładniana przez samca.

Copelia arnoldi
Para smukleni w trakcie tarła. Zdjęcie pochodzi z The Online Guide to the Animals of Trinidad and Tobago; Materiały edukacyjne Uniwersytetu Indii Zachodnich

Gdy liść zostanie pokryty kilkoma setkami jaj, samica odpływa, a samiec przez dwie – trzy doby pilnuje gniazda i spryskuje ikrę wodą, wychlapując ją celnymi uderzeniami ogona co 10 – 15 minut. Bywa i tak, że bardzo przystojny samiec opiekuje się kilkoma gniazdami, w których składały ikrę różne samice. Po wylęgu larwy spadają do wody i są pozostawione samym sobie.

Tutaj można obejrzeć proces składania ikry 

Akwaryści dbający o odtwarzanie warunków biotopu powinni trzymać te ryby w paludariach, gdzie nad powierzchnią wody zwisają rozmaite rośliny. Jednak nawet w standardowym zbiorniku dochodzi do tarła, a ikra bywa składana na spodniej stronie pokrywy lub na pozostających ponad wodą ścianach akwarium. Jedno o co należy zadbać, to zabezpieczenie zbiornika przed przypadkowym wyskakiwaniem ryb (łaźce to jednak nie są). Smuklenie nie mają wielkich wymagań. Dobrze czują się w grupach 8 – 10 osobników, nie wadzą się z innymi spokojnymi rybami i dobrze im się żyje w akwariach o pojemności przynajmniej 100 litrów i powierzchni 90x30cm. W wystroju akwarium dobrze sprawdzają się korzenie i liczne rośliny, także takie które pływają na powierzchni. Woda powinna być lekko kwaśna* i miękka, preferowana temperatura 20 – 28°C. W ogólnym zbiorniku trudno jest wychować młode, i dotyczy to większości gatunków ryb. Dlatego jeżeli nie mamy mnóstwa zakamarków i dobrej bazy pokarmowej, tarlaki powinny przystąpić do dzieła w dedykowanym akwarium, z którego usuwa się samicę po tarle, a samca po wykluciu młodych. Dla maleństw najlepszym pokarmem są pierwotniaki i artemia. Oba rodzaje tego pokarmu łatwo jest hodować, a chociaż puszka przetrwalników artemii kosztuje kilkadziesiąt złotych, można uzyskać z niej żywy pokarm przez ponad 20 lat od zakupu, o czym niedawno się przekonałem wygrzebawszy pradawną puszkę z lodówki.

 

* Popularne preparaty lub torf do obniżania pH w akwariach mogą łatwo zostać przedawkowane, co doprowadzi do poparzenia ryb. Warto zainwestować w testy pH lub papierki lakmusowe, a zakwaszanie wody prowadzić uzbieranymi podczas spaceru szyszkami olchowymi. Jedna na 10 litrów wody utrzymuje odpowiednie parametry przez około 3 tygodnie. Obecność paru muszelek w akwarium będzie stabilizować pH na zasadzie buforowania, chociaż sprzyja zwiększaniu twardości wody.

Tomasz Kijewski

 

Żródła:

The University of the West Indies, St. Augustine, Trinidad and Tobago

Seriously fish

Akwa – mania

 

Na piechotę

Inwazje obcych gatunków stanowią całkiem poważny problem dla lokalnych środowisk, zarówno wodnych jak i lądowych*. Powszechnie przemilcza się fakt, że jednym z najbardziej inwazyjnych gatunków jest Homo sapiens, który do własnej inwazyjności dokłada zamierzony lub przypadkowy transfer obcych gatunków. Żeby na chwilę wyjść z wody, wspomnę tylko o nawłoci, która przez niespełna 200 lat opanowała całą Europę, o pytonach i waranach wypuszczanych z terrariów na Florydzie albo szczurach dewastujących Nową Zelandię. Czasami introdukcja nowego gatunku staje się remedium na problemy spowodowane przez introdukcję innego. Na przykład, gdy w Australii rozwinęła się hodowla bydła, pojawił się poważny problem z zagospodarowaniem produktów, które każda krowa wydala w ilości 50kg dziennie. No i ten „surowiec” był tak nieapetyczny dla miejscowych żuków, że trzeba było sprowadzić europejskie gatunki zanim by cały kontynent zaskorupiał. Ale sprowadzenie żuków to wyjątkowa okoliczność, podobnie jak sprowadzenie wirusa, który ma nękać (również sprowadzone) króliki. Od kilkudziesięciu lat Australijczycy bardzo pilnują granic swojego kraju przed obcymi formami życia, bo unikalna fauna i flora tego kontynentu okazuje się bezbronna przed każdym nowym gatunkiem.

Dobra, bierzmy się za rybkę.

Australijczycy zrobili się ostatnio jeszcze bardziej spięci, gdyż do kontynentu zbliża się fala najeźdźcy, który wydaje się niepokonany. Anabas testudineus, łaziec indyjski jest rybą z rodziny błędnikowych (labiryntowych) i występuje w całej Azji południowo-wschodniej. Dorasta do 25cm, choć przeważnie mierzy kilkanaście cm. Łaźca można spotkać w akwariach i w ich okolicach**, a inne popularne błędnikowe to gurami, wielkopłetwy, tudzież bojowniki.

Ewolucja wyposażyła ryby błędnikowe w moce specjalne pozwalające przeżyć w słabo natlenionych wodach, gdyż środowiskiem ich życia są rzeki, rozlewiska, kanały i okresowe kałuże, w których często panują warunki beztlenowe. Na przykład wytwarzają pianę, z której budują gniazda unoszące się na powierzchni wody, by ikra miała dość tlenu do rozwoju. Najważniejszą adaptacją jest narząd błędnikowy (labirynt), będący rozszerzeniem komory skrzelowej. Zadaniem tej dobrze ukrwionej struktury gęstych kanalików jest pozyskiwanie tlenu z powietrza. Żeby to było łatwiejsze, narząd błędnikowy wyposażony jest we własne mięśnie wspomagające wymianę powietrza. I byłoby już dość, ale ewolucja nie odpuszcza. Łaziec jest w stanie przetrwać nawet pół roku bez wody, zagrzebany w mule. Jeżeli jednak nie podoba mu się okolica, jest w stanie wędrować po lądzie przez kilka dni, opierając się na płetwach piersiowych i odpychając ogonem. Powiadają też, że połknięty przez drapieżnika, wytrwale podąża w górę przewodu pokarmowego, prowadząc niejednokrotnie do zadławień. Dlatego Azjaci, którzy gustują w tej rybie, uprzednio bardzo dokładnie ją zabijają. A na targu rybnym jest to towar bardzo wygodny, bo bez specjalnych zabiegów dość długo utrzymuje świeżość. Ponieważ łaźce preferują wody słodkie i ewentualnie słonawe, dotychczas trzymały się kontynentu i był z tym spokój. Tymczasem, nierozważne działanie ludzi doprowadziło do kolonizacji kolejnych wysp Indonezji oraz Nowej Gwinei. Ba, znajdowano żywe osobniki w przybrzeżnych kałużach wody oceanicznej, więc wiele wskazuje na to, że krótka kąpiel w słonej wodzie nie szkodzi im zanadto. Wygląda więc na to, że czy wskutek przemytu, czy o własnych siłach, łaźce w końcu pokonają niecałe 200km Cieśniny Torresa i będą łazić po australijskich pustkowiach. Na tym filmiku możecie zobaczyć jak sobie radzą.

 

* W przypadku wszelkich gatunków inwazyjnych ryb mają, zastosowanie regulacje prawne pozwalające na nieograniczone pozyskiwanie ich (brak limitów połowowych, brak okresu ochronnego, niewymagane uprawnienia) oraz zakazujące wyrzucania złowionych osobników do wody. W Bałtyku takim gatunkiem jest babka bycza; rybacy z upodobaniem karmią nią mewy.

** Zaleca się szczelne przykrywanie akwariów z łaźcami

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Hitchcock G.: Climbing perch (anabas testudineus) (perciformes: anabantidae) on saibai island, northwest torres strait: first australian record of this exotic pest fish; Memoirs of the Queensland Museum 2008

Chen X.L. RNA sequencing, de novo assembly and differential analysis of the gill transcriptome of freshwater climbing perch Anabas testudineus after six days of seawater exposure; Journal of Fish Biology 2018

Fishbase

The Telegraph, 2015

Źródło zdjęcia w nagłówku.

Ryba z piekła rodem

Wydaje się całkiem prawdopodobne, że obecne upały stanowią preludium do gorącego lata. Takie warunki stwarzają zagrożenie dla wielu gatunków, ale bohater dzisiejszej notki lubi takie warunki.

 

Karpieniec diabli, Cyprinodon diabolis, to prawdziwy twardziel. Ta niepozorna, żwawa rybka, dorastająca do 3cm spędza całe swoje dwunastomiesięczne życie w rejonie, który trudno podejrzewać o bogactwo ichtiofauny. Karpieniec diabli żyje bowiem w Newadzie, w miejscu zwanym Devil’s Hole (chyba stąd nazwa rybki, bo wygląda bardzo przyzwoicie) na pustyni Amargosa, kilka strzałów z łuku od sławnej Doliny Śmierci. Jest uważany za najbardziej odizolowany gatunek ryb na Ziemi.

I chociaż na brak ciepła w tej okolicy nie ma co narzekać, środowiskiem zasiedlanym przez ten gatunek jest źródło termalne, w którym woda pozostaje w stałej temperaturze 33-34 stopni. Rzecz jasna, w głębszych rejonach źródła temperatura jest wyższa, ale dopiero 43 stopnie stanowią górną granicę tolerancji tych ryb. To drugi rekord.

Jak możecie przeczytać tutaj, rozpuszczalność tlenu w wodzie maleje ze wzrostem temperatury. Karpieniec jest odporny na brak tlenu wykorzystując ten sam mechanizm co nasze karasie pod lodem. Gdy robi się duszno, pozyskuje energię z przemiany glikogenu w alkohol.

Kolejny rekord dotyczy zasięgu występowania tego gatunku, bowiem obszar przezeń zajmowany wynosi około 20 metrów kwadratowych. Owszem, znalazłem także informację, że ryby te spotykano na oszałamiającej przestrzeni 68 metrów kwadratowych, ale wciąż tylko w jednym i tym samym termalnym źródle. Zresztą z opisu wynika, że do większości z tych 68 metrów rybki tylko zapływają, gdyż jest tam za ciepła woda.

Rozumiecie: Obszar Występowania Całego Gatunku!

DevilsHole NPS photo Kurt Moses
Pracownicy Służby Parków  Narodowych podczas badań tego niezwykłego siedliska.  © Kurt Moses

 

Niektórzy twierdzą, że C. diabolis zamieszkuje to niegościnne środowisko nawet od 60tys lat, inni wiążą pojawienie się rybki ze zmianami warunków hydrologicznych pod koniec ostatniego zlodowacenia 11 tys. lat temu, a jeszcze inni głoszą, że tak mała populacja nie miałaby szans trwać dłużej niż parę tysięcy lat. Genetycy mogą dyskutować do upadłego na ten temat, bo ocena wieku populacji wynika ze stopnia zróżnicowania genetycznego i jest tym bardziej precyzyjna im liczniejsza jest populacja oraz badana próba. Tymczasem liczebność tego gatunku waha się dość mocno, od ponad 500 osobników do niespełna 40 wywołując irytację u genetyków, a u ekologów stany euforii i apatii na przemian. Na dodatek tempo mutacji które akumulują się u tego gatunku jest podwyższone, więc genetycy muszą bardzo ostrożnie i niemal po omacku dobierać parametry do swoich kalkulacji.

Wobec tej dynamiki populacji i wrażliwości na powodzie, deszcze oraz ruchy sejsmiczne, C. diabolis uznany jest za gatunek krytycznie zagrożony, a okolica jego występowania znajduje się pod szczególna ochroną. To znaczy ogrodzona jest siatką.

devils hole cyprinodon © Dan Suzio

devils hole cyprinodon
Rezerwat specjalny Devil’s Hole. © Robert Shallenberger/U.S. Fish and Wildlife Service

 

Ichtiolodzy próbowali także hodować karpieńca diablego w akwariach, jednak nie udało się doprowadzić do rozrodu. Lepsze efekty uzyskano krzyżując karpieńce z pokrewnymi gatunkami, ale jak się zastanowić – gdzie jest sens biologiczny takich działań?

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Dzul M.C. i inni: Identifying sources of error in surveys of devils hole pupfish (Cyprinodon diabolis); The Southwestern Naturalist 2012

Heuton M. i inni: Paradoxical anaerobism in desert pupfish; Journal of Expewrimental Biology 2015

Martin C.H., Höhna S: New evidence for the recent divergence of Devil’s Hole pupfish and the plausibility of elevated mutation rates in endangered taxa; Molecular Ecology 2018

Reed J.M., Stockwell C.A.: Evaluating an icon of population persistence: the Devil’s Hole pupfish; Proceedings. Biological Sciences 2014

Sağlam İ.K. i inni: Phylogenetics support an ancient common origin of two scientific icons: Devils Hole and Devils Hole pupfish; Molecular Ecology 2016

Piszczałka

Przedstawiciel rodzaju Synodontis, giętkoząb cętkowany był jednym z bohaterów poprzedniej notki. Dziś macie okazję poznać innych przedstawicieli tego rodzaju, którzy wyróżniają się nieszablonowymi rozwiązaniami ewolucyjnymi. Ale najpierw trzeba wyjaśnić kwestię nazewnictwa, bo polska nazwa wydaje się nieadekwatna. Ich zęby są twarde i ustawione w gęstą szczoteczkę, jak u wielu sumów.

synodontis zęby scotcat com
Zęby synodonta. Żródło: www.scotcat.com

Łacińskie słowo „synodontis” oznacza natomiast piszczałkę i to określenie, naśladowane zresztą w języku angielskim „squeaker catfish” jest jak najbardziej adekwatne. Te ryby są dosyć głośne. Jednak piszczące dźwięki nie są wydawane przy zaangażowaniu pęcherza pławnego, jak to bywa u innych ryb, a dzięki pocieraniu płetw piersiowych o specjalne bruzdy na brzuchu. To dla nich sygnał alarmowy „drapieżnik” i ogólny objaw zdenerwowania. Chociaż wiadomo, że te ryby nie opiekują się ikrą, uważa się, że te ćwierkające dźwięki służą w dużej mierze ostrzeganiu narybku przebywającego w okolicy. Nie jest to unikalna cecha (nawet jeśli pominąć świerszcze), bo podobny sposób komunikacji zaobserwowano także u innych sumów, np. Ictalurus punctatus, o którym krótka wzmianka znajduje się tutaj.

Jednak wśród giętkozębów wykształcił się dodatkowy kanał komunikacyjny, z którym mieliście do czynienia w innej notce. Na swój własny użytek giętkozęby wyewoluowały sobie system komunikacji elektrycznej. Jest to specjalnie wykształcony mięsień na grzbiecie, który emituje łagodne impulsy elektryczne, chociaż jak dowodzą badacze tych ryb, organ elektryczny w ich przypadku jest ewolucyjnie odmienny od tych które są u elektrycznych węgorzy. Tę właściwość zyskał bowiem mięsień, który u innych ryb służy do wprawiania pęcherza pławnego w wibracje, czyli do klasycznego sposobu komunikacji akustycznej ryb.

synodontis_schoutedeni_ JJphoto
Synodontis_schoutedeni piszczący giętkoząb. © JJPhoto

 

Innym dziwakiem jest giętkoząb czarnobrzuchy Synodontis nigriventris. Wyróżnia się on odstępstwem od jednej z bardziej oczywistych cech budowy zewnętrznej ryb jaką jest gradient ubarwienia. Czy ryba żyje w mulistych jeziorach, czy w krystalicznej wodzie; grzbiet ma ciemny a brzuch jasny. Dzięki temu zarówno oglądana z góry jak i z dołu, wpasowuje się zgrabnie w naturalny rozkład światła. Leżące na dnie flądry, przepraszam – płastugi, mają dolny bok zupełnie bialutki, górny zaś dopasowują do kolorystyki otaczającego dna niczym kameleony. Ryby żyjące w batialu, na granicy oceanicznego wielkiego mroku, nawet podświetlają sobie brzuchy by od spodu być bardziej niewidzialne. A Synodontis nigriventris nie. Ta rybka ma ciemny brzuch i jasny grzbiet. Giętkoząb czarnobrzuchy jest niewielką rybą dorastającą do 10cm i pochodzi z dorzecza rzeki Kongo. Spotykany jest także w akwariach. Ewolucyjny oportunizm przodków tej ryby sprawił, że zachowuje się dość dziwnie jak na rybę, a w szczególności na suma. Otóż, pradawne giętkozęby jeszcze-nie-czarnobrzuche zauważyły zasobną niszę pokarmową na powierzchni wody. Mniej lub bardziej przypadkowo znajdujące się tam owady stały się specjalnym przysmakiem tych ryb. Jednak wobec takiego feleru, że sumy generalnie mają pyski otwarte ku spodowi ciała, wiele pradawnych giętkozębów przypłaciło te łatwe posiłki życiem, przykuwając jasnym brzuchem uwagę rybożernych stworzeń czyhających nad wodą. Prostszą ścieżką ewolucyjną okazało się wyselekcjonowanie odmienności barwnych niż przebudowa paszczy, więc z pokolenia na pokolenie te rybki stawały się coraz ciemniejsze na brzuchu.

Synodontis nigriventis
Synodontis nigriventris, opaczek

W polskiej akwarystyce ryba ta nosi wdzięczną nazwę „opaczek” bo istotnie prawie wyłącznie pływa brzuchem do góry i w takiej pozycji odpoczywa, schowana pod korzeniami, w grotach i podobnych kryjówkach.

Zwyczaj odpoczywania do góry brzuchem (ha ha) jest też udziałem innych sumów, na przykład akwariowych „glonojadów” vel zbrojników. Jednak te ryby pływają grzbietem do góry, choć istnieją przekazy ustne o osobnikach, które na modłę opaczków pożywiają się karmą sypaną na powierzchnię wody. Czyżby nowy trend ewolucyjny?

Tomasz Kijewski

Zdjęcie w nagłówku przedstawia giętkozęba wielkopłetwego, Synodontis eupterus i pochodzi z biblioteki Wikimedia.

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Blake RW, Chan KH: Swimming in the upside down catfish Synodontis nigriventris: it matters which way is up; Journal of Experimental Bilogy 2007

Lechner W. i inni: Ontogenetic development of auditory sensitivity and sound production in the squeaker catfish Synodontis schoutedeni. BMC Biology, 2010

Bardzo sympatyczny opis giętkozęba czarnobrzuchego znajduje się w IV tomie książki Nauka świata Dysku. (Terry Pratchett, Jack Cohen, Ian Stewart)

Szokująca ryba

W gdyńskim akwarium można natrafić na ekspozycję z węgorzami elektrycznymi, gdzie umieszczone w wodzie elektrody pozwalają słuchać przez głośnik trzasków odpowiadających impulsom emitowanym przez te ryby. Ilustruje to nie tylko samo zjawisko, ale także znaczenie tej umiejętności dla ryby.

Ale nim zagłębimy się w korzyści wynikające z bycia elektryczną rybą, przyjrzyjmy się samemu zjawisku. Pole elektryczne towarzyszy wszystkim zwierzętom, ponieważ taki właśnie jest charakter impulsów przewodzonych przez układ nerwowy, a konstrukcja mięśni warunkuje ich pracę pod wpływem prądu. Elektryczność działająca w zwierzętach nie jest dokładnie tym samym, co elektryczność w naszych domach, głównie dlatego że neurony nie tyle przewodzą prąd, co wytwarzają go na całej długości swych wypustek, wpuszczając bądź wypychając jony sodu i potasu przez błonę komórkową (depolaryzacja i polaryzacja błony). Podobnie każdy skurcz mięśnia jest napędzany nagłą zmianą polaryzacji błony komórkowej, czemu towarzyszy powstawanie prądu. I chociaż dla pojedynczych włókien nerwowych czy mięśniowych proces ten wytwarza prąd o napięciu rzędu tysięcznych części Volta, to suma aktywności nawet niewielkiego zwierzęcia wytwarza wokół niego pole elektryczne, które może zostać zauważone przez odpowiednio czułe narzędzie (lub narząd), choć bywa to przydatne jedynie w środowisku wodnym z uwagi na izolacyjne właściwości powietrza. Liczne gatunki ryb doprowadziły tę wrażliwość do perfekcji, o czym możecie poczytać tutaj.

Znalazło się przynajmniej sześciu praprzodków, u których w ciągu ostatnich 100 mln lat doszło do niezależnego powstania narządów przeznaczonych specjalnie do wytwarzania pola elektrycznego. Obecnie nauka zna blisko 350 gatunków ryb słodkowodnych i morskich, które zasługują na miano ryb elektrycznych. Jak one to robią? Okazuje się, że chociaż doszły do tego na kilka sposobów, ich narządy elektryczne mają bardzo zbliżoną budowę. Są to mianowicie zmodyfikowane i mocno unerwione mięśnie ulokowane tuż pod skórą. Najpewniej niektóre ryby  wyposażone w moc elektrocepcji odkryły ewolucyjną okazję odczytywania zaburzeń własnego pola elektrycznego. Taka możliwość wydaje się bardzo przydatna w wodach o słabej przejrzystości, w których zarówno żywe jak i nieożywione obiekty zmieniają przebieg linii pola. Przy okazji można powiadomić innych przedstawicieli własnego gatunku o swojej obecności oraz kondycji. Orientacja w przestrzeni, wyszukiwanie zdobyczy i komunikacja międzyosobnicza – taka jest właśnie rola większości narządów elektrycznych ryb. Wystarczy tylko produkować impulsy w dogodnym dla siebie rytmie. Rekordzistą jest spotykana w akwariach ryba duch Apteronotus albifrons, który wysyła impulsy z częstością 2000 na sekundę. Przypomnę – mówimy o skurczach mięśni. Szaleńczy trzepot kolibrów to maksymalnie 90 uderzeń na sekundę*.

Apteronotus albifrons blickwinkel alamy stock photo
Ryba duch Apteronotus albifrons blickwinkel / alamy stock photo.

Drobne wyładowania elektryczne, choćby nawet pomagały tworzyć obraz otoczenia w wysokiej rozdzielczości i nadawać miłosne trele, nie mogły wystarczyć ewolucji. Przecież jak już się namierzy zdobycz, to można uniemożliwić jej ucieczkę porażając nieco większym prądem. A skoro jest taka moc, to znakomicie nada się do obrony. I chociaż większość ryb elektrycznych jest niskonapięciowa, rozbudowywanie baterii narządów elektrycznych doprowadziło do osiągnięcia w nielicznych gatunkach spektakularnych wartości rzędu 600Vi 1A. Są i takie ryby elektryczne, które robią wystarczające wrażenie na ludziach napięciem rzędu kilkudziesięciu Volt. A potrafią być wredne, zabijając nawet duże przypadkiem przechodzące przez płyciznę zwierzęta. Ba, jak pokazuje poniższy film, są w stanie wychynąć z wody by poczęstować kogoś solidnym kopem. Szczęśliwie w europejskich wodach takie niespodzianki nie czyhają.

Film pochodzi z publikacji Catania K.C. PNAS 2016. Autor przytacza tam historię opisaną przez Alexandra von Humboldta, który widziałw Amazonii połów węgorzy elektrycznych. Rybacy przepędzili przez sadzawkę z rybami stado koni i mułów, by ryby uległy „rozladowaniu”.

 

* Tylko jętki swoimi skrzydełkami pracują z prędkością 2200 uderzeń na sekundę. Brzęczenie komara towarzyszy 600 uderzeniom.

Zdjęcie w nagłówku przedstawia węgorza elektrycznego z Amazonii © rava51 flickr CC by SA 2.0

Tomasz Kijewski

Jeśli chcesz wiedzieć więcej:

Catania K.C. Leaping eels electrify threats, supporting Humboldt’s account of a battle with horses PNAS 2016

Gallant J.R.  i inni: Genomic basis for the convergent evolution of electric organs; Science 2014

Nelson M.E. Electric fish; Current biology 2001

Thompson A. i inni: Rapid evolution of a voltage-gated sodium channel gene in a lineage of electric fish leads to a persistent sodium current; PLOS biology 2018

Shifman A.R. i Lewis J.E.: The complexity of high-frequency electric fields degrades electrosensory inputs: implications for the jamming avoidance response in weakly electric fish.; Journal of the Royal Society Interface 2018